归并排序:归并排序的原理,分治思想的经典应用

归并排序基于“分而治之”思想,核心是分解、递归、合并。先将数组递归拆分为长度为1的子数组,再通过双指针合并相邻有序子数组(比较元素大小,临时数组存储结果)。完整流程:分解至最小子数组,逐层合并成有序数组。 时间复杂度稳定为O(n log n)(递归深度log n,每层合并需遍历所有元素),空间复杂度O(n)(需临时数组存储合并结果)。作为稳定排序,相等元素相对顺序不变,适合大数据量或需稳定排序的场景。其“分解-合并”逻辑直观体现分治思想,是理解递归与复杂问题简化的经典案例。

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分治算法:分治思想如何解决问题?归并排序原理

分治算法核心是“分而治之”,通过分解(拆分为小问题)、解决(递归求解子问题)、合并(整合结果)三步处理复杂问题,适合递归结构场景。以数组总和计算为例,分解数组,递归求子数组和,合并得总和。 归并排序是典型应用:先分解数组至单个元素(本身有序),再用双指针法合并有序子数组。其时间复杂度O(n log n),空间复杂度O(n)(需临时数组)。 分治通过递归简化问题,归并排序高效体现其优势,是理解递归、排序等算法的基础。

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使用C++实现归并排序算法

归并排序基于分治思想,核心是“分解-合并”:先递归将数组拆分为单个元素(子数组有序),再合并两个有序子数组为更大有序数组。 分解过程:递归将数组从中间拆分,直到子数组仅含1个元素。合并过程:比较两个有序子数组元素,取较小值依次放入结果数组,处理剩余元素。 C++实现含两个核心函数:`mergeSort`递归分解数组,`merge`合并两个有序子数组。时间复杂度O(n log n),空间复杂度O(n)(需临时数组)。 归并排序稳定且高效,适合大规模数据排序。示例中数组`[5,3,8,6,2,7,1,4]`经分解合并后得到有序数组`[1,2,3,4,5,6,7,8]`,验证算法正确性。

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使用Java实现归并排序算法

归并排序是基于分治思想的高效排序算法,核心为分解、解决、合并三步:先将数组递归分解为单元素子数组,再递归排序子数组,最后合并两个有序子数组为整体有序数组。 Java实现中,`mergeSort`方法通过递归分解数组为左右两半,分别排序后调用`merge`合并。`merge`方法使用三个指针遍历左右子数组,比较元素大小并填充结果数组,剩余元素直接复制。 算法复杂度:时间复杂度O(n log n)(每次合并O(n),递归深度log n),空间复杂度O(n)(需额外数组存储合并结果),且为稳定排序(相等元素相对顺序不变)。 归并排序逻辑清晰,适合大数据量排序,是分治算法的经典案例,通过递归分解与合并有序子数组实现高效排序。

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